UKŁAD RENINA-ANGIOTENSYNA-ALDOSTERON (RAAS) - BIOLOGIA - 2026

Układ renina-angiotensyna-aldosteron (w skrócie RAAS) jest krytycznym mechanizmem odpowiedzialnym za regulację objętości krwi i oporu układu naczyniowego.

Składa się z trzech głównych elementów: reniny, angiostensyny II i aldosteronu. Działają one jako mechanizm do długotrwałego podnoszenia ciśnienia krwi w sytuacjach niskiego ciśnienia. Osiąga się to poprzez zwiększenie reabsorpcji sodu, reabsorpcji wody i napięcia naczyń.

Źródło: Mikael Häggström, za Wikimedia Commons

Narządy zaangażowane w system to nerki, płuca, układ naczyniowy i mózg.

W przypadkach, gdy ciśnienie krwi spada, działają różne systemy. W krótkim okresie obserwuje się odpowiedź baroreceptorów, podczas gdy system RAAS odpowiada za odpowiedź na sytuacje przewlekłe i długotrwałe.

Co to jest RAAS?

Układ renina - angiotensyna - aldosteron odpowiada za reakcję na niekorzystne stany nadciśnienia, niewydolności serca i choroby nerek.

Mechanizm

Produkcja Renina

Szereg bodźców, takich jak obniżone ciśnienie krwi, aktywacja beta lub aktywacja przez komórki plamki żółtej w odpowiedzi na zmniejszenie obciążenia sodem, powoduje wydzielanie reniny przez pewne wyspecjalizowane komórki (przykłębuszkowe).

W stanie normalnym komórki te wydzielają proreninę. Jednak po otrzymaniu bodźca nieaktywna forma proreniny jest rozszczepiana i staje się reniną. Głównym źródłem reniny jest nerka, gdzie jej ekspresję regulują wspomniane komórki.

Według badań przeprowadzonych na różnych gatunkach - od ludzi i psów po ryby - gen reniny był wysoce konserwowany w toku ewolucji. Jego struktura jest podobna do struktury pepsynogenu, proteazy, która według tych dowodów może mieć wspólne pochodzenie.

Produkcja angiostetyny I.

Gdy renina dostanie się do krwiobiegu, działa na swój cel: angiotensynogen. Ta cząsteczka jest wytwarzana przez wątrobę i stale znajduje się w osoczu. Renina działa poprzez rozszczepienie angiotensynogenu do cząsteczki angiotensyny I - która jest fizjologicznie nieaktywna.

W szczególności renina w stanie aktywnym rozszczepia łącznie 10 aminokwasów znajdujących się na końcu N angiotensynogenu, w celu wytworzenia angiotensyny. Zauważ, że w tym systemie czynnikiem ograniczającym jest ilość reniny, która znajduje się we krwi.

Gen kodujący ludzki angiotensynogen znajduje się na chromosomie 1, natomiast u myszy na chromosomie 8. Różne homologi tego genu są obecne w różnych liniach kręgowców.

Produkcja angiotensyny II

W konwersji angiostensyny I do II pośredniczy enzym znany jako ACE (enzym konwertujący angiotensynę). Występuje głównie w śródbłonku naczyniowym określonych narządów, takich jak płuca i nerki.

Angiotensyna II działa na nerki, korę nadnerczy, tętniczki i mózg poprzez wiązanie się z określonymi receptorami.

Chociaż funkcja tych receptorów nie została w pełni wyjaśniona, podejrzewa się, że mogą one uczestniczyć w wytwarzaniu wazodylatacji poprzez wytwarzanie kwasu azotowego.

W osoczu angiotensyna II ma okres półtrwania zaledwie kilka minut, gdzie jest rozszczepiana przez enzymy odpowiedzialne za degradację peptydów w angiotensynie III i IV.

Działanie angiotensyny II

W kanaliku proksymalnym nerki angiotensyna II jest odpowiedzialna za zwiększenie wymiany sodu i H. Powoduje to wzrost wchłaniania zwrotnego sodu.

Zwiększony poziom sodu w organizmie ma tendencję do zwiększania osmolarności płynów krwi, co prowadzi do zmiany objętości krwi. W ten sposób wzrasta ciśnienie krwi w organizmie.

Angiotensyna II działa również przy zwężaniu naczyń krwionośnych układu tętniczek. W tym systemie cząsteczka wiąże się z receptorami sprzężonymi z białkiem G, wyzwalając kaskadę wtórnych przekaźników, która skutkuje silnym zwężeniem naczyń. Ten system powoduje wzrost ciśnienia krwi.

Wreszcie, angiotensyna II działa również na poziomie mózgu, wywołując trzy główne efekty. Najpierw łączy się obszar podwzgórza, gdzie stymuluje uczucie pragnienia, aby zwiększyć pobór wody przez podmiot.

Po drugie, stymuluje uwalnianie hormonu moczopędnego. Skutkuje to wzrostem ponownego wchłaniania wody, w wyniku wprowadzenia kanałów akwaporynowych w nerkach.

Po trzecie, angiotensyna zmniejsza wrażliwość baroreceptorów, zmniejszając odpowiedź na podwyższone ciśnienie krwi.

Działanie aldosteronu

Ta cząsteczka działa również na poziomie kory nadnerczy, szczególnie w warstwie kłębuszkowej. Tutaj stymulowane jest uwalnianie hormonu aldosteronu - cząsteczki o charakterze steroidowym, która powoduje wzrost reabsorpcji sodu i wydalanie potasu w dystalnych kanalikach nefronów.

Aldosteron działa poprzez stymulację wprowadzania do światła kanałów sodowych i podstawno-bocznych białek potasowych sodu. Mechanizm ten prowadzi do zwiększonej reabsorpcji sodu.

Zjawisko to ma tę samą logikę, co wspomniane powyżej: prowadzi do wzrostu osmolarności krwi, zwiększając ciśnienie pacjenta. Istnieją jednak pewne różnice.

Po pierwsze, aldosteron jest hormonem steroidowym, a angiotensyna II nie. W rezultacie działa poprzez wiązanie się z receptorami w jądrze i zmianę transkrypcji genów.

W związku z tym efekty działania aldosteronu mogą pojawić się po godzinach - lub nawet dniach - podczas gdy angiostensyna II działa szybko.

Znaczenie kliniczne

Patologiczne funkcjonowanie tego układu może prowadzić do rozwoju chorób takich jak nadciśnienie - prowadzące do wzmożonego krążenia krwi w nieodpowiednich sytuacjach.

Z farmakologicznego punktu widzenia, system jest często manipulowany w leczeniu niewydolności serca, nadciśnienia, cukrzycy i zawału serca. Niektóre leki, takie jak enalapril, losartan, spironolakton, działają w celu zmniejszenia skutków RAAS. Każdy związek ma określony mechanizm działania.

Bibliografia

1. Chappell, MC (2012). Nieklasyczny układ renina-angiotensyna a czynność nerek. Comprehensive Physiology, 2 (4), 2733.
2. Grobe, JL, Xu, D. i Sigmund, CD (2008). Wewnątrzkomórkowy układ renina-angiotensyna w neuronach: fakt, hipoteza lub fantazja. Physiology, 23 (4), 187-193.
3. Rastogi, SC (2007). Podstawy fizjologii zwierząt. New Age International.
4. Sparks, MA, Crowley, SD, Gurley, SB, Mirotsou, M. i Coffman, TM (2014). Klasyczny układ renina-angiotensyna w fizjologii nerek. Comprehensive Physiology, 4 (3), 1201–28.
5. Zhuo, JL, Ferrao, FM, Zheng, Y. i Li, XC (2013). Nowe granice w wewnątrznerkowym układzie renina-angiotensyna: krytyczny przegląd klasycznych i nowych paradygmatów. Frontiers in endocrinology, 4, 166.